JPS63153510A

JPS63153510A - 光デバイス

Info

Publication number: JPS63153510A
Application number: JP30212986A
Authority: JP
Inventors: Norihisa Naganuma; 典久長沼
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1986-12-17
Filing date: 1986-12-17
Publication date: 1988-06-25
Anticipated expiration: 2011-07-03
Also published as: JP2513652B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔概要〕屈折率分布形レンズの端面に、軸心、もしくは軸心に対
称な１力所以上に、光ファイバ挿着穴を穿設し、それぞ
れの挿着穴に、光ファイバの端末を挿入して、光ファイ
バと屈折率分布形レンズとを固着して、光信号を授受さ
せることにより、屈折率分布形レンズと光ファイバとの
位置決めが容易で、且つ経年劣化する恐れのない光デバ
イスを提供する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は光ファイバと屈折率分布形レンズとより構成さ
れた光デバイスの改良に関する。

円筒形で屈折率が、軸心部が大きく、半径方向に小さく
分噴」シている屈折率分布形レンズは、光ファ・イハと
の組み合わせが容易であるので、光ファイバと組み合わ
せて光デバイスとなし、光ファイバと他の光学素子との
間で光信号を授受する光装置、例えば光合分岐器、光合
分波器、光スィッチ、及び光ファイバと発光素子、受光
素子等と光結合させる光デバイスとして広く使用されて
いる。

〔従来の技術〕

屈折率分布形レンズと光ファイバとを結合した従来の光
デバイスは、第４図の如くに構成されている。

第４図において、出射側の光ファイバ１の端末は、例え
ば金属よりなる外径の小さい円筒形のフェルール３の軸
心の微細孔に、挿着しである。

また、入射側の光ファイバ２の端末は、フェルール３と
同形状のフェルール４の軸心の微細孔に、挿着しである
。

フェルール３．及びフェルール４の端面ば、屈折率分布
形レンズ５の一方の端面５Ａの軸心に対称した個所に、
光学接着剤７により固着されている。

また、屈折率分布形レンズ５の他方の端面５Ｂに、屈折
率の異なる５ノ、電体膜を多層に形成し、選択した波長
帯の光を反射するフィルタ膜６を形成しである。

上述のように構成されているので、光ファイバ１より所
望の波長帯λの光を入射せしめると、入射光の光束は、
他方の端面５Ｂの中心と光ファイバｌの端面の中心を結
ぶ直線を軸とした紡錘形に屈折し拡開した状態で、他方
の端面５Ｂに投射する。

したがって、波長帯λの選択した波長帯λ。の光は、フ
ィルタ膜６により反射して、光ファイバ２の端面に収束
し、光ファイバ２に入射する。

一方、波長帯λ。以外の波長λ、の光は、フィルタ膜６
を透過して、屈折率分布形レンズ５の外に放射される。

即ち、第４図に示したように、２本の光ファイバ１，２
を軸心に対称した個所で、屈折率分布形レンズ５の端面
に固着した光デバイスを用いると、光ファイバ１．２を
固着した端面とは反対側の端面にフィルタ膜６を形成す
るだけで、小形、軽量な光分波器が得られる。

上述のような光デバイスは、光ファイバ１．２の光軸を
屈折率分布形レンズ５の軸心に対しで、高精度に対称な
位置に固着することが、その特性に大きく影響する。

したがって従来は、端面５＾に光学接着剤７を塗布した
後Ｇこ、一方のフェルール３を屈折率分布形レンズ５の
軸心を外れた所望の位置に当接して、光学接着剤７によ
り仮固定し、他方のフェルール４を保持して屈折率分布
形レンズの端面に当接し、微小に移動して、光ファイバ
ｌと光ファイバ２の光結合が最大になるような位置に調
整している。

調整が終了すると、光学接着剤７を硬化させ、光ノア、
イバ１，２を屈折率分布形レンズ５に固着している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら上記従来例の光デバイスは、光ファイバと
屈折率分布形レンズ５とが光学接着剤７で接着している
たりであるので、光学接着剤７か温度変化等により経年
劣化し、固着位置がずれるという問題点がある。

また、光ファイバの位置出し作業が煩雑で、光デバイス
かコスト高になるという問題点がある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記従来の問題点を解決するため本発明は、第１図に例
示したように、屈折率分布形レンズ５の一方の端面島に
金属膜１２を形成し、屈折率分布形レンズ５の軸心に対
称な２個所に、軸心に並行した光ファイバ挿着穴１０を
設ける。

一方、光ファイバ１．２の端末の外周面をメタライズし
て、金属膜１１を形成し、光ファイバ１゜２の端末をそ
れぞれ、光ファイバ挿着穴１０に挿入し、外周面と端面
５Ａとを半田２０により固着するようにしたものである
。

〔作用〕

光ファイバ挿着穴１０は、公知のエツチング手段により
、高精度に所定の位置に穿設することができる。

したがって、光ファイバの端末をこの光ファイバ挿着穴
に嵌入すると、所定の位置に光ファイバが位置決めされ
るので、位置出し作業が極めて容易である。

また、光ファイバの端末か光ファイバ挿着穴に挿入され
、且つ半ｌη付り固着されているの−（、経年力比する
ごとがなくて、固着位置が固定されており、光デバイス
の特性か安定する。

な；ｆ′；、金属膜を設りて、半田イＮＪけすることな
く、１で、に光ソアイハ１，２の端末を光ファイバ挿着
穴１０に挿入、接着固定するだけでも、光ファイバ１゜
２は光ソアイハ挿着穴１０との微小な間隙分しか変位し
ないので、経年劣化が極めて小さい。

〔実施例〕

以ト“闘を参照しなから、本発明を具体的ムこ説明ずろ
。なお、全図を通じて同一符号は同一対象物をメＩくず
。

第１図は本発明の一実施例の図で、（ａ＋は断面図、（
ｂ）　ｉ；Ｉ斜視図、第２図は本発明の光テハイスの製
造−Ｌ程を示す図、第３図は本発明の他の実施例のを適
用した光装置の図である。

第１し１において、屈折率分布形レンズ５の−・方の端
面渭に、金属膜１２を形成しである。また他方の端面５
Ｂには、屈折率の異なる溝型体膜を多層に形成し、所望
のフィルタ特性を有するフィルタ１１シロを形成しであ
る。

そして、屈折率分布形レンズ５の金属膜１２が形成され
た端面５八に、光ファイバの外径に等しい内径を有する
、一対の光ファイバ挿着穴１ｏを、屈折率分昂形レンズ
５の軸心に対称な２個所に穿設しである。

尚、この光ファイバ挿着穴１ｏの底面と他方の端面５Ｂ
との距離は、屈折率分布形レンズ５の焦点距離に等しい
ものとする。

一方、２本の光ファイバ１．２の、それぞれの端末の外
周面は、メタライスして、金属膜１１を形成しである。

光ファイバ１．２の端末はそれぞれ、光ファイバ挿着穴
１０に挿入され、光ファイバ１．２の外周面と端面５Ａ
とが、半田２０により固着されている。

したがって、光ファイバ】より所望の波長帯λの光を入
射せしめると、入射光の光束は、他方の端面５Ｂの中心
と光ファイバ１の端面の中心を結ぶ直線を軸とした紡錘
形に屈折し拡開した状態で、他力の端面５Ｂに投射する
。よって、波長帯λの選択した波長帯λ。の光は、フィ
ルタ膜６により反１・１され、光ファ・イハ２の端面に
収束し、光ファイバ２に入射する。

・力、波長帯λ。以外の波長λ、の光は、フィルタ１模
６を透過して、屈折分布形レンズ５の外に放射される。

即ち、第１図に示したものは、光分波器に適用した光デ
バイスである。

以゛ド第２図を参照しながら、第１図に示した光デハ・
ｒスの製造方法を説明する。

■　屈折率骨４ｊ形レンス端面に金属膜の形成（第２図
（・））参照）ｏＭＨ面５１Ｘにフィルタ膜６を形成した屈折率分布形
レンズ１５を用い、フィルタ）模６が形成されていない
５ｉ＋、ｉ　ｒ０？　５　Ａに、銅、アルミニュウム等
の金属を蒸着して金属膜１２を形成する。

■　金属膜マスクの形成第２図（ｂ）に示すように、金属膜１２の表面にレシス
１１．３を２．１’ｌＩＬ、レジスト１３０表面に、屈
折率分布形レンズ５の軸心に対称した所定の位置に、穿
設する光ファイバ挿着穴１ｏの内径に等しい円形の窓を
備えたマスク１４を、第２図（Ｃ）に示すように位置合
わせし、露光し現像する。

次に、第２図（ｄ＋に示すように、エンチング等の手段
により、光ファイバ挿着穴１ｏに対応した金属膜部孔１
５を金属膜１２に設けて、金属膜マスクを形成する。

■　光ファイバ挿着穴の形成（第２図ｔｅｌ参照）金属
膜マスクをマスクとしてトライエツチングし、屈折率分
布形レンズ５の端面屓側に、軸心に並行した深さが例え
ば５０μｍで、内径が１．３０　μｍの一対の光ファイ
バ挿着穴１ｏを穿設する。

■　光ファイバの挿入半田１＝Ｊけ（第２図（ｆ）参照
）それぞれの端末に、銅等をメタライズして金属膜１１
を形成した２本の光ファイバ１．２の端末を、それぞれ
の光ファイバ挿着火１０に挿入し、端面５Ａと光ファイ
バ１，２の外周面とがなす隅部に、平田粒をのせ、レー
ザー光を照射して加熱し、それぞれの光ファイバ１．２
を屈折率分布形レンス５に、毛田２０で半田イ］け固着
する。

なる、この半田付けは、光ファイバ１．２に金属膜１［
を形成しζあり、端面５＾に金属膜１２を形成しζある
ので半１１１の濡れ性が良く、半田付けの強度が強い。

第３図は、屈折率分布形レンズの軸心に光ファイバ挿着
穴を穿設した光デバイスの一例であって、一方の端面５
Ａと他方の端面５Ｂ間の長さが、焦点距離の２４＠の長
さの屈折率分布形レンズ５には、一方の端面論に金属膜
１２を形成しである。

金属膜１２を形成した端面５Ａ側に、軸心部に、深さか
例えば５０μｍで、内径が１３０　μｍの光ファイバ挿
着穴ｌＯを穿設しである。

光ソアイハ■の端末の外周面は、メタライズして、金属
膜１１を形成しζある。

光ファイバ１の端末は、屈折率分布形レンズ５の光ソア
イハ挿着穴１０に挿入され、光ファイバｌの外周面と端
面５八とが、半田２０により半田付は固着されている。

上述のような光デバイスの、端面５Ｂに対向して受光素
子２５を設置し、光ファイバ１より光信号を出射すると
、出射光の光束は、屈折率分布形レンズ５により紡錘形
に屈折して、受光素子２５の受光面で収束する。即ち、
光ファイバ１と受光素子２５とを、光結合度が高く結合
することができる。

なお、本発明は、屈折率分布形レンズの一方の端面に軸
心に対称に、複数（例えば３個、４個）の挿着穴を設け
て、それぞれの挿着穴に光ファイバを挿着する。そして
、他方の端面の軸心に設けた挿着穴に光ファイバを挿着
した、光合波器に適用できることは勿論のことである。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、屈折率分布形レンズの端
面に、光ファイバ挿着穴を設け、光ファイバの端末を挿
入し、固着した光デバイスであって、屈折率分布形レン
ズと光ファイバとの位置決めが容易で、且つ経年劣化す
る恐れのない等、実用上で優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の図で、（ａｌは断面図、（ｂｌは斜視図、第２図は本発明の光デバイスの製造工程を示す図、第３図は本発明の他の実施例のを適用した光装置の図、第４図は従来例の断面図である。図におい′（，１，２は光ファイバ、３．４はフェルール、５ば屈折率分布形レンズ、６はソイルク膜、７は光学接着剤、１０は光ファイバ挿着穴、１１、１２は金属膜、２５は受光素子をそれぞれ示す。セ醜ムレす

Claims

【特許請求の範囲】１、軸心もしくは軸心に対称な１個所以上に、軸心に並
行した光ファイバ挿着穴（１０）を有する屈折率分布形
レンズ（５）と、１本、もしくは複数の光ファイバとよりなり、該光ファ
イバ挿着穴（１０）に該光ファイバの端末が挿入され、
固着されたことを特徴とする光デバイス。２、前記固着手段が、前記屈折率分布形レンズ（５）の
端面に形成した金属膜（１２）と、前記光ファイバの外
周面に形成した金属膜（１１）とが半田付け固着手段で
あることを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の
光デバイス。